[發(fā)明專利]半導(dǎo)體照明裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810068065.4
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101614325A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉泰健
• 申請（專利權(quán)）人: 富準(zhǔn)精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/00;F21V29/02;F21V23/00;H01L23/367;H01L23/467;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體照明裝置，特別是關(guān)于一種具有高散熱效率的半 導(dǎo)體照明裝置。

背景技術(shù)

人們由于長期過度依賴石化燃料，除造成能源短缺及石油價格高漲而牽 動經(jīng)濟發(fā)展，更使全球二氧化碳與有害氣體的排放濃度日益增加，導(dǎo)致地球 暖化所引起的氣候反常、生態(tài)環(huán)境的破壞、以及對人類生存的危害日益顯現(xiàn)， 為永續(xù)經(jīng)營人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境，必須同時解決能源危機與環(huán)境污 染問題，開發(fā)新能源及再生能源是推動節(jié)約能源及高效率使用能源最重要的 策略，而傳統(tǒng)照明所消耗的能源極為可觀，發(fā)展照明節(jié)能將是最重要的新能 源科技，而半導(dǎo)體照明采用高功率高亮度的發(fā)光二極管(LED)為光源，該新 光源以其高發(fā)光效率、節(jié)能、長壽、環(huán)保(不含汞)、啟動快、指向性等優(yōu)點， 具有廣泛取代傳統(tǒng)照明光源的潛力。

LED由于輸入電能的80％～90％轉(zhuǎn)變成為熱量，只有10％～20％轉(zhuǎn)化為光 能，且由于LED芯片面積小，因此芯片散熱是LED封裝必須解決的關(guān)鍵問 題；優(yōu)良的散熱系統(tǒng)可在同等輸入功率下得到較低的工作溫度，延長LED 的使用壽命，或在同樣的溫度限制范圍內(nèi)，增加輸入功率或芯片密度，從而 增加LED燈的亮度；結(jié)點溫度(Junction?temperature)是衡量LED封裝散熱性 能的重要技術(shù)指標(biāo)，由于散熱不良導(dǎo)致的結(jié)點溫度升高，將嚴(yán)重影響到發(fā)光 波長、光強、光效和使用壽命。

應(yīng)用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必須配合高效率的散熱機 構(gòu)以盡量降低LED的結(jié)點溫度，才能發(fā)揮上述諸多優(yōu)點，否則照明裝置的 發(fā)光亮度、使用壽命將大打折扣，影響所及將使該照明裝置的節(jié)能效果不彰， 并直接沖擊該照明裝置的可靠度，引發(fā)嚴(yán)重的光衰甚至使照明裝置失效。

欲使該半導(dǎo)體照明裝置能持續(xù)自外界引進較低溫氣流，必需在照明裝置 中建立一低流阻的冷卻氣流通道；在不使用風(fēng)扇的狀況下，由于自然循環(huán)的 驅(qū)動力只能利用存在于不同處的空氣溫差，該溫差所導(dǎo)致的空氣密度差會在 散熱表面產(chǎn)生熱浮力，若該熱浮力能克服氣流通道中的流阻則可使熱空氣上 浮形成氣流而移熱，并在散熱面引進新的冷空氣，如此在散熱面形成冷熱氣 流交替的攪動現(xiàn)象，達(dá)到自然循環(huán)的散熱功效。

然而，所述自然循環(huán)所產(chǎn)生有限的氣流驅(qū)動力只能提供遠(yuǎn)低于強制對流 的熱傳系數(shù)，因此多應(yīng)用于低輸出功率的照明散熱，否則在高輸出功率的照 明應(yīng)用，例如路燈，只能通過龐大的散熱面積達(dá)成；在實際應(yīng)用中，受限于 空間或重量及成本的考慮下，使用風(fēng)扇冷卻對輕化與縮小照明裝置、降低支 撐與荷重負(fù)擔(dān)、降低雪災(zāi)的積雪負(fù)荷、降低風(fēng)災(zāi)的風(fēng)阻系數(shù)、精簡產(chǎn)品成本 及提升散熱效率具有顯著的效益；現(xiàn)有半導(dǎo)體照明裝置雖已見使用風(fēng)扇的產(chǎn) 品，但由于風(fēng)扇的吸風(fēng)側(cè)會將空氣中浮懸的塵埃一并帶入，日積月累的沉積 于照明裝置的鰭片上，對散熱效率的降低具有一定的影響，尤其路燈離地面 的高度造成清理的困難；另外，由于流道的設(shè)計不良無法導(dǎo)引絕大部分的冷 卻氣流進入鰭片側(cè)，以致無法充分利用風(fēng)扇的風(fēng)量；再則，未充分利用自然 冷卻資源的節(jié)能效益；上述缺點使現(xiàn)有半導(dǎo)體照明裝置無法充分顯現(xiàn)強制冷 卻氣流的效益，甚至影響照明品質(zhì)的穩(wěn)定性與使用的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種能充分利用風(fēng)扇強制循環(huán)散熱的半導(dǎo)體照明 裝置。

一種半導(dǎo)體照明裝置，包括一光學(xué)部、一電氣部、一燈殼及一散熱部， 該光學(xué)部包括至少一光源及一出光通道，用以提供所需的照明亮度與發(fā)光特 性及光源保護；該電氣部用以提供該光源所需要的驅(qū)動電源、控制電路及電 源管理；該燈殼內(nèi)具有一收容空間，所述燈殼上設(shè)有與該收容空間相連通的 入風(fēng)口及出風(fēng)口；該散熱部包括一固設(shè)于該燈殼上的散熱器及一風(fēng)扇，該散 熱器包括一散熱底板及自該散熱底板的一側(cè)面向外延伸的若干鰭片，這些鰭 片收容于燈殼的收容空間內(nèi)，所述鰭片呈間隔分布且在相鄰鰭片之間形成有 流道，該散熱底板的另一相對側(cè)面為一吸熱面，所述光源設(shè)于該吸熱面上并 與吸熱面緊密熱接觸，以傳輸光源發(fā)光時所釋放的熱量；該風(fēng)扇設(shè)于燈殼的 收容空間內(nèi)且位于散熱器的一端，用以引入冷空氣流過相鄰鰭片之間的流 道，所述燈殼的內(nèi)壁在與鰭片相對的位置朝向鰭片設(shè)有若干導(dǎo)風(fēng)片，所述導(dǎo) 風(fēng)片沿鰭片間流道的延伸方向呈高低交錯排布，所述導(dǎo)風(fēng)片于風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時攪 動燈殼內(nèi)的氣流并將流向?qū)эL(fēng)片的氣流導(dǎo)向相鄰鰭片之間的流道。

作為該散熱裝置的進一步改進，所述散熱底板上設(shè)置鰭片的側(cè)面于相鄰 鰭片之間的部位設(shè)有若干凹槽。